Дарвинизм в XXI веке — страница 55 из 59

денозиновыми участками можно считать однонаправленной: если ее разорвать, двухспиральные участки останутся стабильными, а вот «стопки» аденозинов потеряют форму. Это навело ученых на мысль, что если два больших фрагмента соединены А-минорными связями, то фрагмент с двойной спиралью существовал раньше, а фрагмент с аденозинами присоединился к нему позднее. Такое предположение включало в себя четкое и опровержимое предсказание: нигде в молекуле 23S рРНК однонаправленные связи между разными фрагментами не должны закольцовываться.

Проанализировав на этот счет всю 23S рРНК, Боков и Штейнберг убедились, что так оно и есть. Всю огромную молекулу можно собрать из отдельных кусочков, нигде не нарушая правила однонаправленности А-минорных связей, причем последовательность присоединения этих кусочков оказалась единственно возможной. Видимо, этим путем и шла эволюция: первым соединять между собой аминокислоты «научился» сравнительно небольшой (около 200 нуклеотидов) участок, входящий сейчас в так называемый V домен 23S рРНК. (Именно этот кусочек образует главный «исполнительный орган» рибосомы — пептидилтрансферазный центр, непосредственно катализирующий «сшивание» аминокислот в белковую цепочку[292].) Позднее к нему пристыковывались другие фрагменты РНК, а затем — и рибосомные белки. При этом всякий раз вновь возникшая конструкция работала несколько лучше предыдущей: быстрее, точнее или быстрее и точнее — поэтому «приобретение» закреплялось. То есть современные рибосомы — сложные молекулярные машины с точно подогнанными друг к другу частями — складывались по фрагменту, по модулю, молекула за молекулой — именно так, как того требует теория естественного отбора. То есть в данном случае из дарвиновской теории следовало нетривиальное и вполне опровержимое предсказание, оно было проверено — и подтвердилось.

Своего рода широкомасштабный эксперимент по проверке современных моделей эволюции на основе отбора вот уже третье десятилетие проводят фермеры целого ряда стран, где разрешено коммерческое выращивание трансгенных (генно-модифицированных) сельскохозяйственных культур. В числе прочих ГМ-сортов у фермеров довольно популярны так называемые Bt-культуры, в тканях которых вырабатывается белок Cry, ген которого биотехнологи позаимствовали у почвенной бактерии Bacillus thuringiensis. Этот природный инсектицид всем хорош: токсичен для членистоногих, но не для позвоночных, не аккумулируется в пищевых цепях, не накапливается в почве и т. д. Однако к нему, как и ко всякому токсину, насекомые-вредители довольно быстро приобретают устойчивость. Казалось бы, производители ГМ-культур обречены на такую же «гонку вооружений» с вредителями, которую уже давно ведут производители химических инсектицидов — гонку тем более безнадежную, что приобретение устойчивости к любому новому яду у массовых видов насекомых занимает всего 5–7 лет, в то время как для того, чтобы Bt-сорт окупил затраты на его разработку и испытание, нужно лет 15. Но эволюционная биология гласит: никакая адаптация не дается даром, в отсутствие инсектицида устойчивые формы вредителей должны эволюционно проигрывать неустойчивым. Исходя из этого, компании-производители Bt-культур включили в контракты пункт, обязывающий их клиентов перемежать посевы устойчивых к вредителям трансгенных растений рефьюджами — небольшими (15–20 % от общей площади посевов) участками традиционных сортов. Наличие рефьюджей создает отбор, направленный против устойчивых форм и не позволяющий им распространиться в популяции. Предсказание эволюционной теории пока оправдывается: Bt-культуры массово высаживаются в открытый грунт с 1996 года, сегодня они выращиваются на десятках миллионов гектаров — и там, где фермеры соблюдают условия контрактов (как, например, в США), сколько-нибудь массового распространения устойчивых форм насекомых-вредителей не наблюдается до сих пор. Там же, где требование о рефьюджах массово нарушается (как, например, в Индии), такие формы появились — в частности, на полях, где растет тот же самый сорт Bt-хлопчатника, созданный и поставленный фермерам той же самой фирмой. Легко видеть, что ситуация полностью соответствует всем условиям критерия Поппера: из теории следовал прогноз (не выводимый из каких-либо других соображений), он мог быть опровергнут, но этого не произошло.

Строго говоря, опровержимых прогнозов на основе дарвиновской теории можно сформулировать не так уж мало. Вернемся к примеру с аппетитными ядовитыми ягодами волчьего лыка, о которых шла речь выше. Понятно, что вышеприведенное «объяснение» абсурдно, в том числе и с теоретической точки зрения (такое одностороннее использование одним видом других неизбежно создало бы жесткий отбор среди жертв, результатом которого быстро стал бы какой-нибудь эволюционный ответ — например, избегание ядовитой приманки). Более правдоподобная гипотеза состоит в том, что эти ягоды ядовиты не для всех: их характерный внешний вид позволяет сделать прогноз, что для кого-то они все-таки вполне съедобны, причем этим «кем-то» должны быть животные, обитающие в тех же экосистемах, что и данное растение, регулярно поедающие плоды и в поисках их ориентирующиеся прежде всего на цветовое зрение (с учетом ареала волчьего лыка — Европа, Закавказье и север Ирана — последнее условие почти однозначно указывает на птиц). И действительно, прямые наблюдения в природе показывают, что некоторые птицы (в частности, дрозды) поедают ягоды волчьего лыка безо всякого вреда для себя и распространяют его семена так же, как и семена других ягодных кустарников. Можно, конечно, задать вопрос, зачем данному растению ограничивать круг своих потенциальных распространителей (то есть каковы эволюционные выгоды такой особенности), и этот вопрос вполне правомерен и содержателен — но это уже, как говорится, совсем другая история. Для нас же опять-таки в данном случае важно, что из теории естественного отбора следовал опровержимый прогноз — и он подтвердился.

Примеров такого рода можно привести еще немало, но я полагаю, что и уже приведенных хватит, чтобы убедиться: утверждения о «нефальсифицируемости» дарвинизма как минимум неактуальны, и у Поппера были все основания пересмотреть свою первоначальную оценку. Однако сторонники тезиса о нефальсифицируемости дарвинизма нередко возражают, что в таких ситуациях проверке на опровержимость подвергаются лишь некоторые положения эволюционной теории, в то время как другие остаются вне такой проверки. Например, никто пока не придумал, какое наблюдение или эксперимент могли бы опровергнуть утверждение, что естественный отбор может приводить к превращению разных популяций одного вида в самостоятельные виды[293]. Или тезис о принципиальном единстве механизмов микро- и макроэволюции — то есть о том, что естественный отбор может создавать не только новые виды, но и таксоны более высокого уровня, включая типы и царства[294].

Это, конечно, справедливо, но тогда и от других научных теорий следует требовать такой же «тотальной фальсифицируемости». Скажем, в качестве примера теории, успешно проходящей тест на фальсифицируемость, Поппер в своей книге приводит общую теорию относительности и предсказанное ею искривление траектории световых лучей при прохождении их вблизи массивных тел — что и было обнаружено Артуром Эддингтоном в прямых наблюдениях во время солнечного затмения 1919 года. Но ведь в этом случае точно так же можно было сказать, что произведенная проверка могла бы опровергнуть только одно конкретное положение теории Эйнштейна. А остальные, в том числе самые невероятные и трудные для человеческого воображения, остались, дескать, нефальсифицированными.

Разумеется, любой физик на это возразит, что теория относительности обладает внутренней связностью, из нее нельзя произвольно изъять какие-то положения, оставив в силе другие. Если бы искривление световых лучей не было обнаружено, это представляло бы собой опровержение не только данного положения, но и — косвенно — всей эйнштейновской модели (по крайней мере, до тех пор, пока не была бы предложена новая непротиворечивая версия этой модели, согласующаяся с наблюдениями — и при этом опять-таки опровержимая, пусть и какими-то другими наблюдениями или экспериментами). «Общее правило должно быть прямой экстраполяцией идей Поппера: если теория делает проверяемые и фальсифицируемые предсказания в наблюдаемых частях Вселенной, нам нужно быть готовыми принять ее предсказания и для тех частей Вселенной <…> которые недоступны для прямых наблюдений», — пишет современный американский астрофизик и историк науки Марио Ливио.

Но тогда то же самое следует признать и за теорией эволюции: ее положения, конечно, связаны между собой не так жестко, как положения физических теорий, но все же не независимы. И пока проверки не опровергают выводов, вытекающих из этой теории, неопровергнутой (то есть условно верной) следует считать всю теорию целиком. Включая и те ее положения, которые не подвергались непосредственной проверке.

Впрочем, как мы видели в главе 2, кое-какие предсказания, следующие если не из дарвиновской теории в ее общей форме, то из самой популярной и наиболее разработанной ее интерпретации — СТЭ — не находят подтверждения в реальности. Здесь опять-таки уместно обратиться к концепции «ядра и периферии теории», разработанной другим крупнейшим философом науки ХХ века — Имре Лакатошем: не подтверждающиеся предсказания СТЭ относятся к периферии дарвинизма. Возможный способ их видоизменения, устраняющего противоречия фактам, не затрагивая ядра теории, был рассмотрен в главе 14. Частичный пересмотр теорий с целью приведения их в соответствие фактам — нормальный путь развития всякой науки. Разумеется, никто не гарантирует, что такого частичного пересмотра будет достаточно и для объяснения новых фактов не потребуется полномасштабной научной революции. Но, как уже говорилось выше, для такой революции нужны не только новые, несовместимые со старой теорией факты, но и новая теория, которая им удовлетворяет. В современной эволюционной биологии пока не видно ни того, ни другого.